Πρόκειται για ένα φίλτρο, ικανό να εγκλωβίσει και να καταστρέψει (κάψει) τα μόρια του άνθρακα (PM) που περιέχονται στα καυσαέρια του πετρελαιοκινητήρα. Αυτά τα κατάλοιπα της καύσης του πετρελαίου, παγιδεύονται και συσσωρεύονται σιγά-σιγά στο DPF, το οποίο κάποια στιγμή γεμίζει και μπλοκάρει, για αυτό πρέπει περιοδικά, με κάποιο τρόπο, να απαλλαγεί από τη παρουσία τους. Αυτό το πραγματοποιεί, όχι αποβάλλοντας τα στο περιβάλλον, αλλά καίγοντάς τα μέσα στο ίδιο το φίλτρο, και με αυτό το τρόπο αυτοκαθαρίζεται-αναγεννάται. Για να επιτευχθεί η παραπάνω αυτόματη διαδικασία, ένας αλγόριθμος της μονάδας ελέγχου του κινητήρα υπολογίζει, ανάλογα με τα διανυθέντα χιλιόμετρα και άλλες παραμέτρους, την ποσότητα των καταλοίπων που έχουν συσσωρευτεί στο φίλτρο και επιλέγει την καλύτερη μέθοδο αναγέννησής του. Το φίλτρο σε αναλογία με τον όγκο του, έχει μία μέγιστη χωρητικότητα συγκέντρωσης καταλοίπων, η οποία κατά τη διάρκεια της ζωής του μειώνεται σιγά-σιγά, λόγω της επικάθισης των υπολειμμάτων λιπαντικού που μεταφέρονται από τα καυσαέρια (όπως συμβαίνει στους καταλύτες των βενζινοκίνητων οχημάτων), επηρεάζοντας ταυτόχρονα την ικανότητα φιλτραρίσματος. Η ποσότητα των καταλοίπων που συσσωρεύονται, προστίθεται αθροιστικά στα υπολείμματα που ήδη υπάρχουν από προηγούμενες πλήρεις ή διακεκομμένες αναγεννήσεις και υπολογίζεται ανάλογα με τις συνθήκες λειτουργίας του κινητήρα (ροπή και στροφές) κατά τη διάρκεια των διαδρομών που διανύει το αυτοκίνητο. Η μονάδα ελέγχου του κινητήρα για να μπορέσει να ξεκινήσει και να ελέγξει την αναγέννηση του φίλτρου,χρησιμοποιεί μια σειρά από αισθητήρες οι οποίοι μετρούν τη θερμοκρασία και την πίεση σε κρίσιμα σημεία του αγωγού εξαγωγής καυσαερίων (εξάτμιση). Στην όλη διαδικασία, συμμετέχει και ο μετρητής μάζας αέρα, ο οποίος με τις δικές του παραμέτρους επεξεργάζεται τα στοιχεία για τη βαθμονόμηση ενός απόλυτα χρονισμένου μεταψεκασμού, ώστε να ανέβει η θερμοκρασία των καυσαερίων και κατά φίλτρου DPF.
Μέθοδοι αναγέννησης του DPF
A – Αυτόματη αναγέννηση
Με φορτία του κινητήρα αρκετά υψηλά, η θερμοκρασία των καυσαερίων φτάνει στους 300-500°C, με αποτέλεσμα να ενεργοποιείται αυτόματα η καύση των καταλοίπων πουέχουνεπικαθίσει μέσα στο φίλτρο.
B – Ενεργός αναγέννηση
Όταν ο τρόπος οδήγησης-χρήσης του κινητήρα δεν επιτρέπει την δημιουργία των απαιτούμενων συνθηκών για την αυτόματη αναγέννηση του κορεσμένου φίλτρου, τότε επεμβαίνει η μονάδα ελέγχου του κινητήρα, διαμορφώνοντας τις παραμέτρους λειτουργίας του έτσι, ώστε να αυξηθεί η θερμοκρασία των καυσαερίων μέχρι την -οριακή τιμή ενεργοποίησης της αναγέννησης του φίλτρου DPF. Ο βαθμός κορεσμού του φίλτρου DPF υπολογίζεται από τη μονάδα ελέγχου του κινητήρα, σύμφωνα με δύο μοντέλα υπολογισμού.
– Το πρώτο, βασίζεται στο προφίλ οδήγησης και στα μεγέθη που έχουν μετρηθεί από τον αισθητήρα «λ» και από τους αισθητήρες θερμοκρασίας των καυσαερίων.
– Το δεύτερο, υπολογίζει τη συσσώρευση των καταλοίπων από τη μέτρηση της πτώσης της πίεσης μέσα στο φίλτρο DPF, την παροχή του αέρα που μετράει ο μετρητής μάζας αέρα και από τις θερμοκρασίες των καυσαερίων που μετρούν οι αισθητήρες T1, T3 και T4. Για να μπορεί να πραγματοποιηθεί η αναγέννηση του φίλτρου DPF, η μονάδα ελέγχου του κινητήρα:-ρυθμίζει την παροχή του εισερχόμενου αέρα μέσωτης πεταλούδας της EGR
-απενεργοποιεί τις επιλογές της EGR
-εισάγει ένα μεταψεκασμό, μετά το βασικό ψεκασμό,ώστε το καύσιμο που ψεκάζεται να αυτοαναφλέγεται μέσα στον καταλύτη με σκοπό η θερμοκρασία που μετριέται από τον T3 να φτάνει τους 620°C.
-η πίεση υπερτροφοδοσίας διαμορφώνεται έτσι ώστε να εμποδίζει τη μη ομαλή διανομή της κινητήριας ροπής.
C – Κατευθυνόμενη αναγέννηση
Εάν οι συνθήκες οδήγησης δεν επιτρέπουν την ενεργοποίηση της ενεργού αναγέννησης, η μονάδα ελέγχου του κινητήρα, αφού εκτιμήσει την οριακή τιμή των καταλοίπων μέσα στο φίλτρο, ενεργοποιεί τη λυχνία του DPF έτσι ώστε να επισημάνει στον οδηγό ότι το αυτοκίνητο πρέπει να οδηγηθεί για τον απαραίτητο χρόνο με πιο σταθερή ταχύτητα ώστε να δημιουργηθούν οι συνθήκες που είναι απαραίτητες για την αναγέννηση.
D – Αναγέννηση στο συνεργείο
Εάν οι κατευθυνόμενες αναγεννήσεις δεν ολοκληρωθούν σωστά μέσα στο φίλτρο αυξάνεται η συσσώρευση των καταλοίπων, και όταν φτάσει το όριο των 40 γραμμαρίων καθίσταται απαραίτητη η αναγέννηση στο συνεργείο. Τότε ενεργοποιούνται οι λυχνίες του φίλτρου DPF, της βλάβης του κινητήρα και των προθερμαντήρων. Στην περίπτωση που η συσσώρευση φτάσει τα 45 γραμμάρια, η αναγέννηση δεν είναι πλέον σε θέση να ελευθερώσει το φίλτρο που πρέπει να αντικατασταθεί.
Η βαλβίδα EGR
Στους σύγχρονους κινητήρες με φίλτρο DPF, η πεταλούδα εμπλουτισμού μίγματος, που βρίσκεται πριν την εισαγωγή της βαλβίδας EGR, επιτρέπει την παράταση της επιστροφής των καυσαερίων ακόμα και όταν η πίεση μέσα στην πολλαπλή εισαγωγής φτάνει σε πολύ υψηλές τιμές. Επίσης ο εμπλουτισμός, επιτρέπει το σχηματισμό πλούσιου μείγματος, πράγμα απαραίτητο για να επιτευχθούν υψηλές θερμοκρασίες στα καυσαέρια κατά τη διάρκεια της αναγέννησης του φίλτρου DPF. Κατά το σβήσιμο του κινητήρα η πεταλούδα κλείνει για να εξασφαλίσει την απουσία πιθανών κραδασμών. Σε περίπτωση βλάβης της καδένας εντολής ή του αισθητήρα της, η πεταλούδα απενεργοποιείται και το ελατήριο ανάκλησης διασφαλίζει το πλήρες άνοιγμα, οπότε η βαλβίδα EGR απομονώνεται και η αναγέννηση του φίλτρου DPF απενεργοποιείται.
Ο αισθητήρας διαφορικής πίεσης
Μία άμεση μέτρηση του βαθμού κορεσμού -λόγω της σταδιακής συσσώρευσης καταλοίπων- του φίλτρου DPF,παρέχεται από έναν αισθητήρα πίεσης που συνδέεται μέσω δύο αγωγών στην είσοδο και στην έξοδο του συνόλου του καταλύτη που περιλαμβάνει και το φίλτρο. Ο αισθητήρας αυτός, εξασφαλίζει την έναρξη της αναγέννησης του φίλτρου DPF, στην περίπτωση που δεν έχουν ολοκληρωθεί σωστά οι προγραμματισμένες αναγεννήσεις του κινητήρα, σύμφωνα με τα διανυθέντα χιλιόμετρα. Σε αυτή την περίπτωση, η σταδιακή συσσώρευση των καταλοίπων που δεν έχουν διαλυθεί μπορεί να προκαλέσει το φράξιμο των καναλιών του φίλτρου, πράγμα που γίνεται αισθητό από τον αισθητήρα διαφορικής πίεσης.
Ο γραμμικός αισθητήρας «λ»
Ο γραμμικός αισθητήρας«λ» μετρά το ποσοστό του οξυγόνου στα καυσαέρια σε ένα μεγάλο εύρος διακυμάνσεων. Για μία αποτελεσματική αναγέννηση νου των καυσαερίων πρέπει να είναι αρκετό ώστε να εξασφαλιστούν οι αντιδράσεις οξείδωσης μέσα στον καταλύτη και η καύση των καταλοίπων που συγκρατούνται από το DPF. Tο οξυγόνο που πλεονάζει οφείλεται στη μείωση της θερμοκρασίας στην εξαγωγή. Ο αισθητήρας «λ» επιτρέπει τη μέτρηση αυτής της παραμέτρου σύμφωνα με την οποία η μονάδα ελέγχου του κινητήρα δρα επάνω στην πεταλούδα εμπλουτισμού πριν τη βαλβίδα EGR.
*Το θέμα αυτό, ένα από τα πολλά που αναπτύχθηκαν διεξοδικά σε τεχνικό σεμινάριο για τους ανεξάρτητους επισκευαστές από την MAGNETI MARELLI HELLAS.
Πηγή: infoservice.com.gr